[实用新型]空压加固设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种空压加固设备，主要应用于软土地基加固方法上，适用于软土地基快速加固处理，属地基处理技术领域。

背景技术

目前，在大面积软土地基加固处理过程中，常采用了“降水强夯法”，通过对需加固的软土地基插入井点管或塑料排水板、开沟明排等工艺，在降低地下水位的条件下，采用多遍强夯达到软土地基加固的目的。

但是，在实际施工过程中，强夯对软土地基的夯击能因软土的物理力学指标不同得到的效果也不尽相同，夯击能很难控制。同时受强夯机械设备的限制，其夯击能无法提高，直接影响了加固深度，因此降水强夯工艺一般用于浅层加固，其有效加固深度6m范围。由于强夯对土体的最佳含水量要求较高，所以在淤泥土进行强夯，不仅达不到所需的加固效果，反而因淤泥土的渗透系数差而导致破坏土体结构，夯后淤泥土难以恢复。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种空压加固设备，可以利用现有的振动桩机，在振动桩机钢管上设置加压装置，配置空压泵，组成空压加固设备。辅以在两振压点中设置降水井点，形成降水空压加固网格，由所需深度自下而上对需加固软土深层进行加固处理，以达到所需加固层厚的有效处理。通过空压加固法，自下而上的分层加固工艺，其加固深度得到有效保证，施工质量得到可靠保证，而且大大提高了工效，不但施工速度快，且质量可控可预见，为保证软土地基加固处理质量奠定了可靠的方法。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种空压加固设备，它包括振动锤和振动空压管，振动空压管为无缝钢管，振动锤连接振动空压管的顶部，振动锤的振动锤中孔和振动空压管位于同一垂直线上，振动空压管的顶端为封闭活门，振动空压管的一侧设置注气口，注气口处设置注气口活门，振动空压管的下端设置有多片活瓣组成的锥形活门。

振动空压管上设置灌料口，灌料口相应处的振动空压管设置灌料口活门。

振动空压管上设置有注水口，注水口相应处的振动空压管设置注水口活门。

活瓣的数量一般为4-6片。

注气口处通过高压管连接空气压缩机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

采用本实用新型的空压加固设备进行软土地基加固施工方法具有以下优点：

1、一管到底，双重压实，工艺先进可靠。

利用现有振动桩机，即可进行降水空压加固施工；同时配置空气压缩机，对管内形成60KPa的空气压力，对管下土体进行加载，随着空压管的提升管内加载力不变的条件下，对需加固深层土体=60KPa+下卧层厚（m)×16KPa的加载体，确保了下卧层土体承载力特征值满足设计所需的指标。也即是在土体自重荷载+上覆荷载60KPa的空气压力，对下卧层土体进行压载加固，随着振动所压管上拔，下卧层土体越厚的条件下，下卧层土体受自重压力越大，其加固效果越好，地基土的承载力特征值（fak）越高。

该工艺在实施过程中，振动空压管入土对土体产生挤压作用以及振动空压管上拔过程中，对土体产生双重挤压排水作用，因此辅以降水工艺，利用土体受振动空压管入土过程中对土体的挤压作用，软土中的自由水及结合水被强制驱赶至周边井点内，通过井点外部真空泵抽真空，使井点内的地下水被排出土体；同时在振动加压过程中对土体施加的60KPa气压，又将土体内大部分结合水通过气压驱赶至真空负压的井点内。达到了快速排水和加快土体压缩固结的目的。

2、接力降水，解决了深层降水难题。

现有井点降水工艺采用真空泵抽水，真空度随着井管入土深度的延伸其真空度衰减，因此对下卧层土体真空负压作用并不明显，经多次试验过程的实测结果，采取真空降水对8m以下土体内其真空负压仅为0.1KPa，因此，对下卧层土体的降水作用不明显，或者说对下部土体根本无作用。本实用新型则采取空压管入土挤压排水结合空气压力对土体的压缩，使深层土体内的大部分自由水和结合水，在挤压和气压的双重压力下，形成上升流，随着空压管上拔，下卧层土体在上覆荷载作用下，产生的自重压力越大，土体内的水分子随压力的增大而上升，达到真空泵负压作用的范围内，被真空泵抽出土体。

也就是说，本实用新型的降水效果并不是依靠真空抽真空来达到的，而是通过接力降水的方式，即6~8m以下降水是通过挤压和压缩空气对土体的加载来实现下卧土体内的自由水和结合水随土体加载压力而上升，该上升水流达到真空泵有限真空负压的范围时，被真空泵抽出土体而排出。

3、双重压力加固软土，实施简单。